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墨睿科技在石墨烯半导体能带调控领域取得重要进展

来源:广东墨睿科技有限公司|

发表时间:2022-05-24

点击:6406

墨睿科技始终致力于打造科研、制造双基因结合的石墨烯产业融合发展平台。2020年,墨睿科技成立了学术委员会,研发团队也成功入选东莞市引进第五批创新科研团队,让墨睿科技在石墨烯制备与表征、热管理应用以及能源与器件等重点布局的科研领域保持领先性。


近日,墨睿科技研发团队在石墨烯纳米带半导体的微观结构表征和能带结构调控机理方面取得了重要进展,该研究成果以《On-Surface Synthesis of Nitrogen-Doped Graphene Nanoribbon with Multiple Substitutional Sites》为题在线发表在国际顶级化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》(中科院双一区Top期刊, IF = 15.33)上。创新团队带头人蔡金明博士、核心成员陈龙博士为论文的共同通讯作者,核心成员卢建臣博士为论文的共同第一作者,墨睿科技研发总监郝振亮博士为论文共同作者,论文得到了东莞市创新科研团队等项目经费支持。


原子级石墨烯纳米半导体的合成及能带调控


本论文利用精准设计的氮掺杂前驱体分子,通过精确调控实验参数,成功在Au(111)表面合成了多位点氮掺杂(吡啶氮和石墨氮)的石墨烯纳米带(GNRs)。通过STM和NC-AFM技术表征,对不同氮原子掺杂位点进行了精确的识别。电学性质研究证实,与本征的GNRs相比,吡啶氮会略微扩大GNR带隙,而石墨氮会在费米能级附近引入两个类金属性质的缺陷态。第一性原理计算结果显示,吡啶氮原子作用在GNR外侧,其作用相当于碳原子加氢原子,故对该GNR的能带结构影响较小;而石墨氮原子作用在GNR内部,由于它比被替换的碳原子多一个电子,对GNR的能带结构产生本质的影响(金属性)。这项工作通过实验与理论结合,揭示了不同氮掺杂位点对GNRs能带结构调控作用的本质,为墨睿科技制造石墨烯半导体器件提供了新的材料。


在石墨烯电子器件领域,墨睿科技长期耕耘,与诸多科研院所展开合作,从精准构筑石墨烯半导体材料,到调控石墨烯能带特性,再到稳定批量生产。目前石墨烯半导体材料已被多家半导体企业在研发的微纳芯片中使用,为石墨烯在半导体电子器件中的广泛应用奠定了良好的开端。


墨睿科技团队擅长针对特定企业开展定制化的技术研发,通过技术输出和创新合作达到共赢,实现由基础研究到产业化的快速推进,目前已成为首家拥有石墨烯机理研究、原料制备、创新产品开发、材料智能制造的全产业链企业。


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